片上系统的深度休眠方法、唤醒方法和休眠与唤醒方法技术方案

本发明专利技术公开片上系统的深度休眠方法、唤醒方法和休眠与唤醒方法，包括：在接收到休眠命令后，将处理器单元的现场信息保存入非易失性存储单元中，并暂停除了电源控制线程外的其他线程，通过电源控制线程关闭外部电源，以实现片上系统进入深度休眠状态；接收到唤醒命令后，给电源上电，然后判断非易失性存储单元中是否存储有对应外设的工作标识符，是则基于该工作标识符对应保存的现场信息，恢复处理器单元、片上外设和片外外设的运行状态；否则初始化所述片上系统,使得所述片上系统重新初始化运行。本发明专利技术根据片内非易失性存储单元在休眠前设置的正常工作标识符，不需要在每次唤醒时都重载初始化代码,从而提升了开机速度，实现快速响应。

【技术实现步骤摘要】
片上系统的深度休眠方法、唤醒方法和休眠与唤醒方法
本专利技术涉及片上系统的休眠及唤醒
,尤其涉及一种片上系统的深度休眠方法、一种深度休眠的片上系统的唤醒方法和一种片上系统的休眠与唤醒方法。
技术介绍
半导体片上系统（SOC），指的是在单个芯片上集成了处理器、总线、存储器、各种外设等模块，是一个复杂完整的系统，它的休眠和唤醒是其中的重要的功能。休眠大致包括深度休眠，深度休眠，一般关闭大部分数字逻辑电源，只保留实时时钟，这种休眠具有非常低的功耗，但唤醒时间比较长，需要把所有存储器、外设、时钟都初始化一遍才能达到唤醒的目的。无论是进入休眠还是唤醒休眠，现有技术都需设置专门的易失性存储器作为数据备份区来转移内存数据，并涉及到内存块的序号、页号、索引的判断查找操作，整体工作量较大，影响系统的运行效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，为了让处于深度休眠状态下的片上系统快速启动，公开以下具体技术方案：一种片上系统的深度休眠方法，包括：在接收到休眠命令后，将处理器单元的现场信息保存入非易失性存储单元中，同时暂停除了电源控制线程外的其他线程，通过电源控制线程关闭外部电源，以实现片上系统进入深度休眠状态；其中，片上系统在单个芯片上集成了处理器单元、片上外设和片外外设，片上外设包括片上系统在单个芯片集成的非易失性存储单元。该片上系统的休眠方式降低传统嵌入式系统休眠的数据备份量，节省数据交换的内存空间，进而减小片上系统进入休眠的工作量；还关闭外部电源，实现低功耗进入休眠。进一步地，所述电源控制线程接收到所述休眠命令后，进入深度休眠状态之前，至少包括：判断处理器单元的现场信息是否正常保存入所述非易失性存储单元中，是则通过处理器单元设置所述工作标识符为所述正常工作标识符，否则不将所述工作标识符设置为所述正常工作标识符；将所述工作标识符写入所述非易失性存储单元中；其中，所述工作标识符是用于确认保存入所述非易失性存储单元中的现场信息是否完整,且是否支持直接运行程序的一种软件现场属性信息。本技术方案以写入工作标识符的方式标记片上系统在休眠前的工作状态情况，有利于提高系统唤醒时的工作效率。进一步地，所述暂停除了电源控制线程外的其他线程的具体方式是：挂起除了所述电源控制线程外的其他线程，并将这些线程对应的工作状态信息保存到所述非易失存储单元，完成关闭所述片外外设所包括的具有记忆效应的外部设备。其中，这些线程对应的工作状态信息包括寄存器、指针地址信息等处理器单元的现场信息。该技术方案在挂起线程过程中只需要将线程对应的工作状态信息加载进非易失存储单元，不需要额外的线程属性判断，使得线程的休眠管理更加方便。进一步地，除了所述电源控制线程外的其他线程为包括处理外部通信的线程、处理显示功能的线程、处理传感器的线程以及相关应用线程，对应地，具有记忆效应的外部设备包括所述片上系统外部连接的通信接口模块、显示屏接口模块、传感器总线接口模块以及相关应用的接口模块，这些接口模块内置非易失性存储器件。该技术方案适用的设备类型较广，具有产业利用价值。进一步地，所述工作标识符不设置为所述正常工作标识符的情况包括:所述片上系统还没有将处理器单元的现场信息完整地保存入非易失性存储单元时，断电或重启；所述片上系统在工作过程中被触发重启，然后关机；所述片上系统在工作过程中出现断电，没有保存任何数据信息。本技术方案利用休眠前设置的工作标识符作为单一的衡量各线程正常工作的标识符，提高系统工作状态的判断效率。一种深度休眠的片上系统的唤醒方法，包括：接收到唤醒命令后，给外部电源上电，然后判断非易失性存储单元内存储的工作标识符是否为正常工作标识符，是则基于该正常工作标识符对应的处理器单元的现场信息，恢复处理器单元、片上外设和片外外设在休眠前的运行状态；否则初始化所述片上系统,使得所述片上系统重新初始化运行。其中，片上系统包括处理器单元、片上外设和片外外设，片上外设包括非易失性存储单元。该技术方案唤醒休眠状态下的片上系统不需要数据在不同的内存间交换，降低片上系统的工作量；不需要每次唤醒都需要重载系统代码，只需要恢复外设和处理器现场，使得软件可以正常运行，提升了开机速度，实现快速响应。进一步地，所述电源控制线程接收到所述唤醒命令后，唤醒过程至少包括：通过指定的通信接口给外部电源上电，并恢复所述片上系统的时钟系统；然后读取所述非易失性存储单元中保存的所述工作标识符，判断所述工作标识符是否为所述正常工作标识符，是则直接从所述非易失性存储单元恢复所述正常工作标识符对应的处理器单元的现场信息，唤醒挂起的线程，实现将处理器单元、片上外设和片外外设恢复到休眠前的运行状态，再清除所述工作标识符；否则，从所述非易失性存储单元加载初始化代码，再清除所述工作标识符。本技术方案通过判断读取对应外设的工作标识符的方式，来决定是否通过加载代码来重新初始化处理器单元的现场信息、片上外设和片外外设，并在读取判断完成后清除掉工作标识符，这样保证不会影响下次的正常工作标识符的判断操作；同时不需要像传统操作系统那样：只要重启就需要用到额外的交换内存空间，并加载到该交换内存空间内完成初始化操作；与现有技术相比，缩短片上系统的唤醒时间。进一步地，所述正常工作标识符用于表示：所述处理器单元的运行代码完整；所述处理器单元与所述片上外设和所述片外外设通信握手同步；系统硬件支持正常执行软件代码，没有出现硬件电路故障。一种片上系统的休眠与唤醒方法，包括：先执行所述深度休眠方法，然后执行所述唤醒方法。本技术方案根据片内非易失性存储单元在休眠前设置的正常工作标识符，快速恢复休眠的系统，不需要每次唤醒都重载初始化代码,减轻系统的工作量。提升了开机速度，实现快速响应。附图说明图1是本专利技术实施例三公开一种片上系统的休眠与唤醒方法的流程图。图2是本专利技术实施例一公开的片上系统的深度休眠过程的流程图。图3是本专利技术实施例二公开的片上系统的唤醒过程的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行详细描述。本专利技术实施例公开的片上系统，是结合目前开始比较成熟的非易失性存储器，如铁电存储、相变存储、磁变存储等。这类型的存储器被集成到片上系统SOC里面后，SOC可以对它进行高速随机访问，掉电后，修改的内容也不会丢失，上电后还可以保留原有的内容。本专利技术实施例一公开一种片上系统的深度休眠方法，包括：在接收到休眠命令后，将处理器单元的现场信息保存入非易失性存储单元中，包括保存堆栈寄存器指针、CPU寄存器的值等现场信息，实现处理器单元保存完软件现场。暂停除了电源控制线程外的其他线程，让其他线程对应的应用程序暂时不运行，但无需关闭，等待处理器单元调度；然后电源控制线程执行程序，通过指定的通信接口发出命令关闭片上系统的外部电源，让片上系统进入深度休眠状态；其中，片上系统是在单个芯片上集成了处理器单元、片上外设和片外外设的完整系统，片上外设包括片上系统在单个芯片集成的非易失性存储单元,即片上系统包括处理器单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种片上系统的深度休眠方法，其特征在于，包括：/n在接收到休眠命令后，将处理器单元的现场信息保存入非易失性存储单元中；/n暂停除了电源控制线程外的其他线程，通过电源控制线程关闭外部电源，以实现片上系统进入深度休眠状态；/n其中，片上系统包括处理器单元、片上外设和片外外设，片上外设包括非易失性存储单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种片上系统的深度休眠方法，其特征在于，包括：
在接收到休眠命令后，将处理器单元的现场信息保存入非易失性存储单元中；
暂停除了电源控制线程外的其他线程，通过电源控制线程关闭外部电源，以实现片上系统进入深度休眠状态；
其中，片上系统包括处理器单元、片上外设和片外外设，片上外设包括非易失性存储单元。


2.根据权利要求1所述深度休眠方法，其特征在于，接收到所述休眠命令后，进入深度休眠状态之前，至少包括：
判断处理器单元的现场信息是否全部保存入所述非易失性存储单元中，是则通过处理器单元设置所述工作标识符为所述正常工作标识符，否则不将所述工作标识符设置为所述正常工作标识符；
将所述工作标识符写入所述非易失性存储单元中；
其中，所述工作标识符是用于确认保存入所述非易失性存储单元中的现场信息是否完整的一种软件现场属性信息。


3.根据权利要求2所述深度休眠方法，其特征在于，在所述处理器单元的现场信息没有完全保存入所述非易失性存储单元之前，当所述片上系统出现断电或重启时，停止将所述处理器单元的现场信息保存入所述非易失性存储单元，然后不将所述工作标识符设置为所述正常工作标识符；
当所述片上系统在运行过程中被触发重启时，进入关机状态，则确定所述处理器单元的现场信息没有全部保存入所述非易失性存储单元中，不将所述工作标识符设置为所述正常工作标识符；
当所述片上系统在工作过程中出现断电时，不保存任何数据信息，则不将所述工作标识符设置为所述正常工作标识符。


4.根据权利要求2所述深度休眠方法，其特征在于，所述暂停除了电源控制线程外的其他线程的具体方式是：挂起除了所述电源控制线程外的其他线程，并将这些线程对应的工作状态信息保存到所述非易失存储单元，完成关闭所述片外外设所包括的具有记忆效应的外部设备。


5.根据权利要求4所述深...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖钦伟，肖刚军，姜新桥，
申请(专利权)人：珠海市一微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44